1、高久旺2012年11月網架結構設計總結目錄目錄網架選型 基本規定 結構計算 節點計算與構造支座一、網架選型交叉桁架體系交叉桁架體系四角錐體系四角錐體系三角錐體系三角錐體系二、基本規定基本規定基本規定網架的最優高跨比則主要取決于屋面體系（采用鋼筋混凝土屋網架的最優高跨比則主要取決于屋面體系（采用鋼筋混凝土屋面時為面時為1/101/141/101/14，采用輕屋面時為，采用輕屋面時為1/131/181/131/18）網架二相鄰桿件間夾角不宜小于網架二相鄰桿件間夾角不宜小于3030度，以免桿件相碰或節點尺度，以免桿件相碰或節點尺寸過大寸過大要合并的數據文件名；要合并的數據文件名；網架屋面排水找坡可采

2、用下列方式：網架屋面排水找坡可采用下列方式： 上弦節點設置小立柱找坡上弦節點設置小立柱找坡網架變高度網架變高度網架結構起坡網架結構起坡容許撓度：容許撓度：網架為屋蓋短向跨度的網架為屋蓋短向跨度的1/2501/250三、結構計算結構計算結構計算網架結構整體以承受彎曲內力為主，支承條件應提供豎向約束網架結構整體以承受彎曲內力為主，支承條件應提供豎向約束（結構計算時水平約束可以放松，只是應加局部水平約束處理（結構計算時水平約束可以放松，只是應加局部水平約束處理以保證不出現剛體位移，或直接采用下部結構的水平剛度）以保證不出現剛體位移，或直接采用下部結構的水平剛度），網架計算時節點可采用網架計算時節點可

3、采用鉸接模型鉸接模型，并在網架設計與制作中可采，并在網架設計與制作中可采用接近鉸接的螺栓球節點。用接近鉸接的螺栓球節點。空間網格結構的外荷載可按靜力等效原則將節點所轄區域內空間網格結構的外荷載可按靜力等效原則將節點所轄區域內的的荷載集中作用在該節點上。當桿件上作用有局部荷載時，應另荷載集中作用在該節點上。當桿件上作用有局部荷載時，應另行考慮局部彎曲內力的影響。行考慮局部彎曲內力的影響。大跨度結構中大跨度結構中風荷載風荷載往往非常關鍵，特別強調風荷載作用下的往往非常關鍵，特別強調風荷載作用下的計算。計算。結構計算結構計算空間網格結構分析時，應考慮空間網格結構分析時，應考慮上部空間網格結構與下部支

4、承結上部空間網格結構與下部支承結構的相互影響。構的相互影響。空間網格結構的協同分析可把下部支承結構折空間網格結構的協同分析可把下部支承結構折算等效剛度和等效質量作為上部空間網格結構分析時的條件；算等效剛度和等效質量作為上部空間網格結構分析時的條件；也可把上部空間網格結構折算等效剛度和等效質量作為下部支也可把上部空間網格結構折算等效剛度和等效質量作為下部支承結構分析時的條件；也可將上、下部結構整體分析。承結構分析時的條件；也可將上、下部結構整體分析。分析空間網格結構時，應根據結構形式、支座節點的位置、數分析空間網格結構時，應根據結構形式、支座節點的位置、數量和構造情況以及支承結構的剛度，確定合理

5、的量和構造情況以及支承結構的剛度，確定合理的邊界約束條件邊界約束條件。支座節點的邊界約束條件，對于網架應按實際構造采用兩向或支座節點的邊界約束條件，對于網架應按實際構造采用兩向或一向可側移、無側移的鉸接支座或彈性支座。一向可側移、無側移的鉸接支座或彈性支座。空間網格結構的支承條件對結構的計算結果有較大的影響，支空間網格結構的支承條件對結構的計算結果有較大的影響，支座節點在哪些方向有約束或為彈性約束應根據支承結構的剛度座節點在哪些方向有約束或為彈性約束應根據支承結構的剛度和支座節點的連接構造來確定。和支座節點的連接構造來確定。結構計算結構計算網架結構一般下部為獨立柱或框架柱支承，柱的水平側向剛度

6、網架結構一般下部為獨立柱或框架柱支承，柱的水平側向剛度較小，并由于網架受力為類似于板的彎曲型，因此對于網架支較小，并由于網架受力為類似于板的彎曲型，因此對于網架支座的約束可采用兩向或一向可側移鉸接支座或彈性支座座的約束可采用兩向或一向可側移鉸接支座或彈性支座空間網格結構施工安裝階段與使用階段支承情況不一致時，應空間網格結構施工安裝階段與使用階段支承情況不一致時，應區別不同支承條件分析計算施工安裝階段和使用階段在相應荷區別不同支承條件分析計算施工安裝階段和使用階段在相應荷載作用下的結構位移和內力載作用下的結構位移和內力空間網格結構應經過位移、內力計算后進行桿件截面設計，如空間網格結構應經過位移、

7、內力計算后進行桿件截面設計，如桿件截面需要調整應重新進行計算，使其滿足設計要求。空間桿件截面需要調整應重新進行計算，使其滿足設計要求。空間網格結構設計后，桿件不宜替換，如必須替換時，應根據截面網格結構設計后，桿件不宜替換，如必須替換時，應根據截面及剛度等效的原則進行及剛度等效的原則進行結構計算結構計算當網架結構符合下列條件之一時，可不考慮溫度而引起的內力：當網架結構符合下列條件之一時，可不考慮溫度而引起的內力：支座節點的構造允許網架側移，且允許側移值大于或等于網架結構的溫度變形值；網架周邊支承、驗算方向的跨度小于40m，且支承結構為獨立柱；在單位力作用下，柱頂水平位移大于或等于下式的計算值結構

8、計算結構計算對用作屋蓋的網架結構，其抗震驗算應符合下列規定：對用作屋蓋的網架結構，其抗震驗算應符合下列規定：在抗震設防烈度為在抗震設防烈度為8 8度的地區，對于周邊支承的中小跨度網架結構度的地區，對于周邊支承的中小跨度網架結構應進行豎向抗震驗算，對于其他網架結構均應進行豎向和水平抗震應進行豎向抗震驗算，對于其他網架結構均應進行豎向和水平抗震驗算；驗算；在抗震設防烈度為在抗震設防烈度為9 9度的地區，對各種網架結構應進行豎向和水平度的地區，對各種網架結構應進行豎向和水平抗震驗算抗震驗算抗規抗規10.2.6 10.2.6 下列屋蓋結構可不進行地震作用計算，但應符下列屋蓋結構可不進行地震作用計算，但

9、應符合本節有關的抗震措施要求：合本節有關的抗震措施要求：7 7度時，矢跨比小于度時，矢跨比小于1/51/5的單向平面桁架和單向立體桁架結構可不進的單向平面桁架和單向立體桁架結構可不進行沿桁架的水平向以及豎向地震作用計算；行沿桁架的水平向以及豎向地震作用計算；7 7度時，網架可不進行地震作用計算。度時，網架可不進行地震作用計算。結構計算結構計算在抗震分析時，應考慮支承體系對空間網格結構受力的影響。在抗震分析時，應考慮支承體系對空間網格結構受力的影響。此時宜將空間網格結構與支承體系共同考慮，按整體分析模此時宜將空間網格結構與支承體系共同考慮，按整體分析模型計算；亦可把支承體系簡化為空間網格結構的彈

10、性支座，型計算；亦可把支承體系簡化為空間網格結構的彈性支座，按彈性支承模型進行計算按彈性支承模型進行計算在進行結構地震效應分析時，對于周邊落地的空間網格結構，在進行結構地震效應分析時，對于周邊落地的空間網格結構，阻尼比值可取阻尼比值可取0.020.02；對設有混凝土結構支承體系的空間網格對設有混凝土結構支承體系的空間網格結構，阻尼比可取結構，阻尼比可取0.03.0.03.四、節點設計與構造節點設計與構造節點設計與構造確定桿件的長細比時，其計算長度確定桿件的長細比時，其計算長度注：l為桿件的幾何長度（即節點中心間距離）桿件的長細比要求桿件的長細比要求節點設計與構造節點設計與構造空間網格結構桿件分

11、布應保證剛度的連續性，受力方向相鄰空間網格結構桿件分布應保證剛度的連續性，受力方向相鄰的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過的弦桿其桿件截面面積之比不宜超過1.81.8倍，多點支承的網架倍，多點支承的網架結構其反彎點處的上、下弦桿宜按構造要求加大截面。結構其反彎點處的上、下弦桿宜按構造要求加大截面。網架設計按滿應力設計，將會造成沿受力方向相鄰桿件規格網架設計按滿應力設計，將會造成沿受力方向相鄰桿件規格過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從過于懸殊，而造成桿件截面剛度的突變，故從構造構造要求考慮，要求考慮，其受力方向相連續的桿件截面面積之比不宜超過其受力方向相連續的桿件截面面積之比不宜超過1.81.

12、8倍。倍。( (相鄰桿件相差懸殊應人工加以調整，以內力重分布相鄰桿件相差懸殊應人工加以調整，以內力重分布) )對于低應力、小規格的受拉桿件其長細比宜按受壓桿件控制對于低應力、小規格的受拉桿件其長細比宜按受壓桿件控制節點設計與構造節點設計與構造焊接空心球節點國內大跨度結構中采用較多，設計簡單，規格不需統一，球加工制作也簡單，有優越性，不足之處：現場工作量大，質量檢驗工作量大。國內人工便宜尚有市場，而螺栓球節點內力受到限制，因此尚有一定的使用價值節點設計與構造節點設計與構造螺栓球節點越來越為工程師接受，發展迅速節點精度高，工廠化生產，現場安裝方便，工作量小，速度快高強螺栓質量的重要性五、支座邊界條

13、件邊界條件：與支座節點支座節點和支承結構支承結構的剛度有關（當支承結構剛度很大可忽略其變形時，邊界條件完全取決于支座構造）支座支座空間網格結構的支座節點應根據其主要受力特點，分別選用空間網格結構的支座節點應根據其主要受力特點，分別選用壓力支座節點、拉力支座節點、可滑移與轉動的彈性支座節壓力支座節點、拉力支座節點、可滑移與轉動的彈性支座節點以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節點。點以及兼受軸力、彎矩與剪力的剛性支座節點。節點構造簡單、加工方便，但支座底板下應力分布不均勻，與計算假定相差較大。一般僅適用于較小跨度的網架支座。支座支座支座支座支座支座能較好地承受水平力又能自由轉動，比較不符合不動球鉸

14、支承的約束條件且有利于抗震。但構造復雜，一般用于多點支承的大跨度空間網格結構支座支座支座支座支座假定：可滑動鉸支座節點、板式橡膠支座節點可按有側移鉸支座計算。常用壓力支座節點可按相對于節點球體中心的鉸接支座鉸接支座計算，但應考慮下部結構的側向剛度。但應考慮下部結構的側向剛度。支座支座支座節點的設計與構造應符合下列規定：支座節點的設計與構造應符合下列規定：支座豎向支承板中心線應與豎向反力作用線一致，并與支座支座豎向支承板中心線應與豎向反力作用線一致，并與支座節點連接的桿件匯交于節點中心；節點連接的桿件匯交于節點中心；支座球節點底部至支座底板間的距離應滿足支座斜腹桿與柱支座球節點底部至支座底板間的距離應滿足支座斜腹桿與柱或邊梁不相碰的要求或邊